该文以接触网零部件疲劳试验机为研究对象,利用数字控制的优势和现代控制理论的有关成果,旨在改进原来的模拟系统.根据疲劳试验机的固有特点,提出针对性的数字控制算法,同时研制出原理样机,使其能根据需求,完成满足一定规律的可控试验过程.首先,文章在分析了试验机工况的基础上,研究了阀控非对称液压缸位置系统和力控系统的数学模型;根据系统模型特点,分析了液压缸的非对称性所引起的系统静差;将系统数学模型离散化,得到了便于应用数字控制的离散化数学模型;对位置系统和力系统数学模型进行了仿真计算,确定了合理的控制策略.其次,完成了控制系统的硬件和软件设计工作.确定了数字控制器硬件的类型,和软件的整体设计思路,设计了相关的外围电路,编写了相关的辅助软件.提出了工控机、传感器调理模块、人机接口的选型依据;研究了Windows下实时控制定时现实方法,给出了控制器软件设计的思路、数字滤波器的设计和实现方法;设计了用户界面.然后,文章研究了位置控制、力控制以及位置控制和力控制的切换问题.其中力控制着重研究了自寻优控制方法和零点自整定方法,位置控制采用了软件修正硬件零点漂移的方法,研究了数字控制过程中位置控制与力控制相互切换的关键技术,分析了数字控制实现的若干问题,如增益的合理分配、力传感器的标定、采样频率的选取、字长的选择以及意外断电时的处理等.最后,作者在某接触网零部件疲劳实验机上,检验了控制算法与控制器的有效性与可行性,证明了硬件选型、设计以及软件编程的正确性,并且达到了预期的控制效果.